Основные фотометрические величины и их единицы
Фотометрия — раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников. В фотометрии используются следующие величины:
1) энергетические — характеризуют энергетические параметры оптического излучения безотносительно к его действию на приемники излучения;
2) световые — характеризуют физиологические действия света и оцениваются по воздействию на глаз (исходят из так называемой средней чувствительности глаза) или другие приемники излучения.
1. Энергетические величины. Поток излучения Фе — величина, равная отношению энергии W излучения ко времени t , за которое излучение произошло:
Энергетическая светимость (излучательность) Re — величина, равная отношению потока излучения Ф e , испускаемого поверхностью, к площади S сечения, сквозь которое этот поток проходит:
т. е. представляет собой поверхностную плотность потока излучения.
Единица энергетической светимости — ватт на метр в квадрате (Вт/м 2 ).
Единица энергетической силы света — ватт на стерадиан (Вт/ср).
Энергетическая яркость (лучистость) Be — величина, равная отношению энергетической силы света D Ie , элемента излучающей поверхности к площади D S проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения:
Единица энергетической яркости — ватт на стерадиан-метр в квадрате (Вт/(ср × м 2 )).
Энергетическая освещенность (облученность) Ее характеризует величину потока излучения, падающего на единицу освещаемой поверхности. Единица энергетической освещенности совпадает с единицей энергетической светимости (Вт/м 2 ).
Световой поток Ф определяется как мощность оптического излучения по вызываемому им световому ощущению (по его действию на селективный приемник света с заданной спектральной чувствительностью).
Единица светового потока — люмен (лм): 1 лм — световой поток, испускаемый точечным источником силой света в 1 кд внутри телесного угла в 1 ср (при равномерности поля излучения внутри телесного угла) (1 лм = 1 кд × ср).
Единица светимости — люмен на метр в квадрате (лм/м 2 ).
Яркость В j светящейся поверхности в некотором направлении j есть величина, равная отношению силы света I в этом направлении к площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:
Единица яркости — кандела на метр в квадрате (кд/м 2 ).
Освещенность Е — величина, равная отношению светового потока Ф, падающего на поверхность, к площади S этой поверхности:
Единила освещенности — люкс (лк): 1 лк — освещенность поверхности, на 1 м 2 которой падает световой поток в 1 лм (1 лк= 1 лм/м 2 ).
Основные светотехнические величины и единицы
Основные светотехнические величины и единицы
Организация рационального освещения рабочих мест — один из основных вопросов охраны труда. При неудовлетворительном освещении резко снижается производительность труда, возможны несчастные случаи, появление близорукости, быстрая утомляемость.
В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещенное.
Свет обеспечивает связь организма с внешней средой, обладает высоким биологическим и тонизирующим действием. Зрение — главный «информатор» человека; около 90% всей информации о внешнем мире поступает в наш мозг через глаза.
Производственное освещение, правильно спроектированное и выполненное, предназначено для решения следующих вопросов: оно улучшает
условия зрительной работы, снижает утомление, способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции; благоприятно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего; повышает безопасность труда и снижает травматизм на производстве.
К современному промышленному освещению предъявляются высокие требования не только гигиенического, но и технико-экономического характера.
Часть электромагнитного спектра с длинами волн от 10 до 340 000 нм называется оптической областью спектра, которая делится на инфракрасное излучение с длинами волн от 340 000 нм до 770 нм, видимое излучение от 770 до 380 нм, ультрафиолетовое излучение — от 380 до 10 нм.
В пределах этой видимой части спектра лучистой энергии излучения различной длины волн вызывают и различные световые ощущения — от фиолетового (λ = 380 нм) до красного — (λ = 750 нм) цветов.
Совершенство производственного освещения характеризуется количественными и качественными показателями.
Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся световой поток, сила света, освещенность, яркость.
Световой поток F — это часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет (измеряется в люменах — лм). Световой поток F определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. За единицу светового потока принят люмен (лм).
Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку измерение ее основывается на зрительном восприятии.
Все источники света, в том числе и осветительные приборы, излучают световой поток в пространство неравномерно, поэтому вводится величина
пространственной плотности светового потока — сила света J, которой называется отношение светового потока к телесному углу, в пределах которого световой поток распространяется и равномерно распределяется:
где Jа — сила света под углом a; dF — световой поток, равномерно распределяющийся в пределах телесного угла dω.
За единицу силы света принята кандела (кд). Одна кандела — сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 м2 полного излучателя (государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65° К) при давлении 101325 Па.
Основные светотехнические величины и единицы их измерения — КиберПедия
Приборы для измерения уровня освещенности
В настоящее время практически не осталось приборов со стрелками, им на смену пришла цифровая измерительная аппаратура. Каждый люксметр оборудован жидкокристаллическим дисплеем и фоточувствительным датчиком, расположенным в отдельном корпусе. Для соединения между собой этих двух деталей применяется гибкий провод.
Полученную величину освещённости необходимо сравнить с параметром, установленным ГОСТом. На основании этих данных делаются выводы о достаточной или недостаточной освещенности какого-либо помещения или территории. После проведения испытаний составляется оценочный протокол.
- Яркий солнечный свет в полдень составит 100-140 тыс. лк
- Небо без туч днем – 6200 лк
- Настольная лампа, освещающая стол – 500 лк
- Освещенность в тени в солнечный день – 430 лк
- Наступление сумерек в вечернее время – 70 лк
- Начало ночи с лунным освещением – 1,5 лк.
Освещенность и светодиодные приборы
В процессе освещения светодиодами выделяется большое количество тепла. Для его рассеивания применяются теплопроводящие конструкции из алюминия, охлаждающие ребра и другие элементы, которые являются нейтрализаторами действия тепла. Создавая новые светильники, специалисты обязательно учитывают взаимную связь между освещенностью и потерями тепла.
Эксплуатационные сложности появляются, когда температура повышается свыше 50 градусов. В связи с этим замеры следует проводить примерно через два часа после начала работы светодиодных ламп. Чтобы исключить погрешность, измерение освещенности выполняются периодически, на протяжении всего рабочего дня. Подобные исследования рекомендуется проводить не реже 1 раза в течение года.
